[发明专利]一种高品质雨生红球藻源游离态虾青素的制备方法

说明书

本发明涉及一种高品质雨生红球藻源游离态虾青素的制备方法，属于化学合成的技术领域。本发明以雨生红球藻粗提取物为原料，通过异相碱水解反应、沉淀、过滤、洗涤、干燥，最终获得雨生红球藻源游离态虾青素。本发明通过利用碱树脂进行连续循环两相碱水解反应，制备游离态虾青素，可以减少物料损失和提高资源利用率，且产物易分离，转化率高，进而简化生产工艺和降低生产成本，也有利于实现生产连续化。

技术领域

本发明属于化学合成的技术领域，具体涉及一种高品质雨生红球藻源游离态虾青素的制备方法。

背景技术

虾青素是一种脂溶性红色类胡萝卜素，广泛分布在虾、蟹、鲑鱼及藻类、真菌等资源中，是类胡萝素合成的最高级别产物，也是迄今为止已知自然界最强的天然抗氧化剂。近年来，随着虾青素卓越的生理和生物学功能被不断的证实，虾青素及其制备也越来越受到消费者的喜爱和重视，尤其是用高科技手段加工生产的产品的需求呈快速上升的势头。

研究显示，雨生红球藻是公认的天然虾青素良好来源，在自然状态下，虾青素主要以虾青素酯的形式存在于雨生红球藻中，其中虾青素的存在形态主要有三种，分别为游离虾青素(约占5％)，虾青素单酯(约占70％)，虾青素双酯(25％)。目前，主要通过化学皂化法和生物酶解法从雨生红球藻中制备游离虾青素，其中工业应用主要以化学皂化法为主，而生物酶解法主要用于研究和分析定量检测。化学皂化法是利用皂化反应原理，在强碱环境下使虾青素酯水解转化为游离的虾青素，该方法能完全转化虾青素酯，但是存在一个难以克服的弊端，在皂化反应过程中，水解生成的虾青素在碱性条件下极易被氧化生成副产物虾红素和/或半虾红素(图2)，对生产极为不利，发明人曾尝试通过除氧、避光、控制皂化温度和碱液浓度来降低虾红素和或半虾红素的产生，但效果不甚理想。生物酶解法主要是利用脂肪酶对虾青素酯进行酶解，使其酶解生成游离的虾青素和脂肪酸。

申请号为201010239982.1的中国发明专利公开了一种制备虾青素单体的方法，其是将虾青素酯用脂肪酶水解得到游离虾青素单体，采用该方法虾青素单体回收率达63.2％，具有一定的适用性。但由于虾青素酯的水不溶特性，酶解转化率低，产物不易分离，生物酶的专一性强，价格昂贵等问题，使得其在大规模的工业化生产应用中受到一定限制。因此，有必要探索一条定向转化率高、副产物少、经济、便于规模化生产的天然游离虾青素制备工艺，对推动虾青素产业的发展，具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术中皂化工艺游离态虾青素容易被氧化、酶水解工艺转化率低等问题，本发明提供一种高品质雨生红球藻源游离态虾青素的制备方法，以解决上述问题。

本发明的技术方案为：以雨生红球藻粗提取物为原料，通过异相碱水解反应、沉淀、过滤、洗涤、干燥，最终获得雨生红球藻源游离态虾青素。

本发明的具体实施步骤如下：

(1)反应原料及预处理：以雨生红球藻藻油粗提取物为原料，将该提取物按质量体积分数为0.1～5％的比例分散到溶媒当中，并使其充分溶解分散，得雨生红球藻粗提物溶液；

(2)准备反应介质：以碱树脂为反应介质，将碱树脂装入反应容器中，备用；

(3)碱解：往步骤(2)装有碱树脂的容器中泵入氮气，使碱解体系为氮气环境，控制碱解体系温度，然后将步骤(1)预处理的雨生红球藻粗提物溶液泵入碱解体系，进行循环碱解，得到虾青素的碱解液；

(4)低温沉淀：步骤(3)所得的虾青素碱解液经过滤后，冷却至-5～8℃，静止0.1～6h，有固体析出，过滤析出固体物；

(5)洗涤干燥：将步骤(4)收集得到的固体析出物用1～30倍体积的乙醇溶液进行洗涤，洗涤次数为1～3次，然后干燥得到游离态虾青素。

优选的，所述步骤(1)中溶媒为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇中的一种或几种。

优选的，所述步骤(2)中碱树脂为强碱3号树脂、大孔强碱树脂和弱碱树脂中的一种或几种。